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jmt4b04d4v :: Blog :: Procesamiento de video con herramientas libres y gratuitas. Parte 1 de 2

agosto 08, 2008

"Esta entrada salio larga y por eso decidí partirla en dos, de todas formas creo que no te aburrirá :-D".

Le daríamos aún espacio a Windows en nuestro disco duro ... bueno esta bien, pero sólo porque es una plataforma para la cuál se ha desarrollado un extenso conjunto de aplicaciones y librerías de software libre de propósito específico, como las que presentaremos en esta oportunidad.

Nuestro objetivo: probar un puñado de estas herramientas con el objetivo de realizar algunas tareas referentes a la edición, producción y reproducción de audio y video.

Aplicaciones hay muchas, es un campo realmente extenso, pero por motivos de espacio y tiempo, limitaremos nuestro ejemplo a realizar una sola tarea específica:

La transformación de una fuente de audio y video de alta calidad en formato contenedor VOB a un formato contenedor reducido que puede ser reproducido en un dispositivo móvil, como ser MP4.

Elegí el formato contenedor MP4 principalmente por motivos personales de compatibilidad. Es un formato con amplio soporte de software para la reproducción, y también con un amplio soporte de hardware en la gran mayoría de los equipos multimedia portátiles y celulares con soporte multimedia.

Consejo 1

Si tienes las mismas intenciones, verifica la compatibilidad de tu equipo multimedia y/o celular para ajustar los cambios necesarios al procedimiento.

Pero antes que lanzarnos a realizar el procedimiento, necesitamos familiarizarnos con algunos términos y algunas de las herramientas que iremos a utilizar.

Algunos conceptos

Edición lineal de video. Se refiere a una operación que permite modificar la totalidad del flujo de video entrante, generalmente mediante el uso de filtros y/o códecs de video. Entre sus aplicaciones podemos mencionar la recompresión del flujo de video, la redimensión, la corrección de brillo y/o contraste, modificaciones en los colores, aplicación de subtítulos y/o logotipos, etcétera. En nuestro caso, realizaremos la recompresión y el redimensionamiento del flujo de video original.

En contra parte, existe también la edición no lineal de video, la cuál es soportada por una gran parte del software comercial disponible para la edición de video. Pero no utilizaremos esta tecnología en nuestro caso en particular.

Bit rate. En computación Bitrate, Tasa de bits, ó Velocidad de bits, es una unidad de medida (cuantificada en bits por segundo) que define el número de bits que se procesan por unidad de tiempo, a través de un sistema de transmisión digital o entre dos dispositivos digitales y/o programas de computadora.

En relación a los medios digitales (Multimedia), la tasa de bits se refiere a menudo al número de bits por unidad de tiempo de reproducción, empleados para representar a un medio continuo como audio y/video después de su respectiva codificación (compresión de datos). Por lo tanto, existe una relación directamente proporcinal, entre la tasa de bits y el tamaño del archivo multimedia dado por la siguiente relación:

Tamaño Archivo Multimedia [byte] = ( Tasa de bits [bit/s] * longitud del medio [s] ) / 8

Al definir una tasa de bits, indirectamente estamos definiendo también una frecuencia/tasa de muestreo.

Sampling rate. Sampling rate, Tasa de muestreo, Frecuencia de muestreo, es una cantidad que define el número de muestras por segundo (u otra unidad), que son tomadas de una señal continua para crear una señal discreta. Las señales que se extienden en el dominio del tiempo (como las señales de audio y/o video), pueden ser medidas en hertz (Hz).

La tasa de muestreo que se define para una señal de audio, generalmente será definida por el códec empleado para su producción, y un efecto indirecto de la tasa de bits seleccionada.

Aunque hay software (FAAC) que permite definirlo a la hora de su producción (o más concretamente, conversión), la mayoría define este valor de manera automática, por lo cuál, tampoco vamos a preocuparnos en definirlo.

La relación entre la tasa de bits y la frecuencia de muestreo esta dada por la siguiente relación:

Tasa de bits [bit/s] = profundidad en bits [bit] * frecuencia de muestreo [Hz] * número de canales

Fuente: Wikipedia

Nota 0

En audio digital, a la profundidad en bits suele también llamársele resolución, debido a que directamente define la resolución de cada una de las muestras de la señal digital de audio.

DirectShow. Es un framework multimedia extensible, basado en filtros, producido por la Microsoft y empaquetado como componente de los sistemas operativos Windows desde Windows 98, que permite realizar operaciones en archivos multimedia (audio y video) y flujos de reproducción de éstos. Una de sus principales aplicaciones, es el proveer una interfaz uniforme (y en cierta forma transparente) a las aplicaciones multimedia que requieren servicios de codificación y decodificación de flujos de audio y/o video (ver Códecs mas adelante). Por ejemplo: si quieres reproducir contenido Real Media en Winamp, puedes instalar Real Alternative y luego modificar las preferencias (Opciones > Preferencias... > Plugins > Entrada > in_dshow.dll > Configurar) del plugin de entrada Nullsoft DirectShow Decoder siguiendo estas instrucciones.

Nota 1

DirectShow ha sido reemplazado por Media Foundation desde la introducción del último sistema operativo de la Microsoft, Windows Vista.

Códec. Es un dispositivo o programa que realiza las funciones de codificación y/o decodificación de señales o flujos de datos digitales. Los códecs de audio y/o video se utilizan generalmente para transformar una señal o flujo origen (posiblemente en bruto), en un formato que puede ser interpretado por el dispositivo y/o programa destino. Por ejemplo: si quieres reproducir contenido AC3 (Dolby Digital) en Winamp (como el que está presente en el formato contenedor VOB en la mayoría de los DVDs comerciales), puedes instalar el plugin WinampAC3, parte del proyecto AC3Filter.

Nota 2

Tal vez te estoy aburriendo de tanto hablar de Winamp, lo que sucede es que personalmente creo haberlo re-descubierto, y como es freeware :-D .

Nota 3

AVI no es un códec, es un formato contenedor de audio y video. Esta es una mala interpretación muy común en la cuál también caí hasta hace poco :-S.

Formato contenedor. O Contenedor multimedia. Es un formato de archivo de computadora que puede contener varios tipos de datos, comprimidos mediante el empleo de códecs estándar de audio y video. El archivo contenedor es utilizado para identificar y paginar a través de los diferentes tipos de datos. Dependiendo de la sofisticación del contenedor, este puede contener varias pistas de audio y video, subtítulos, información de capítulos y otros meta-datos, y al mismo tiempo, la información de sincronización necesaria para reproducir los distintos flujos en conjunto. Ejemplo: En la tarea que llevaremos a cabo, utilizaremos el formato contenedor MP4 , dentro del cuál almacenaremos una pista de video MPEG-4 y una pista de audio AAC-LC.

Herramientas

VirtualDub. Es una utilidad para la captura y procesamiento de video para las plataformas Windows de 32 bits (95/98/ME/NT4/2000/XP) con posibilidades de scripting, y al mismo tiempo, un proyecto de software libre con licencia GPL. Aunque carece de algunas de las características de sus contrapartes comerciales, es muy apropiado para la edición lineal de video y además soporta el procesamiento en lotes. Su infraestructura básica puede ser extendida mediante la inclusión de nuevos filtros de terceras partes. Aunque este proyecto anda más actualizado que el que presentaré a continuación, una limitación importante es su soporte respecto a los formatos de entrada de video.

Descarga VirtualDub

Descarga VirtualDub-1.8.3 de Sourceforge.net.

VirtualDubMod. Es una bifurcación del anterior proyecto que nació con el objetivo de extenderlo mediante algunas funciones opcionales que nacieron en el seno de su comunidad de usuarios.

Aunque su último lanzamiento data de hace más de dos años, me ha sido de utilidad debido a que VirtualDub no soporta el formato de entrada de video MPEG-2 (presente en el formato contenedor VOB que deseo transformar), pero VirtualDubMod si.

Descarga VirtualDubMod

Descarga VirtualDubMod-1.5.10.2 de Sourceforge.net.

FFDShow-tryout. Es un proyecto de software libre, que ofrece un extenso conjunto de códecs y filtros de audio y video que se integran a nuestro sistema mediante DirectShow a manera de filtro de decodificación.

Es una bifurcación del proyecto original FFDShow cuyo origen data del año 2002. La bifurcación se inicio durante el año 2006 cuando el desarrollador principal abandonó el proyecto original, de esta forma, un nuevo grupo de responsables crearon la bifurcación FFDShow-tryouts donde el desarrollo continúa actualmente.

Lo utilizaremos para transformar nuestra fuente original de video a MPEG-4 mediante el filtro que nos provee para VirtualDub/VirtualDubMod.

Consejo 2

Una vez instalado FFDShow, es necesario que instalemos el filtro ffvdub.vdf (presente en la raíz del directorio de instalación de FFDShow) a manera de plugin del editor de video para lograr su integración. Para ello, simplemente copia el archivo ffvdub.vdf a la carpeta plugins del editor de video que hayas elegido anteriormente, en mi caso: %VirtualDubMod%\plugins\.

Nota 4

Puedes encontrar referencias a otros filtros adicionales para VirtualDub y VirtualDubMod, en esta página.

Descarga FFDShow beta5 rev2033

Descarga FFDShow beta5 rev2033 de Sourceforge.net.

YAMB. Es una utilidad que permite crear y editar contenedores multimedia MP4 y 3GP mediante la inclusión/exclusión de pistas individuales de audio y video. También permite extraer pistas individuales, gestionar subtítulos y otros meta-datos. En realidad es una interfaz gráfica para MP4Box, y por ello, si vas a descargarlo e instalarlo por primera vez, es preferible que elijas el instalador, ya que esta distribución incluye el binario de MP4Box (del cuál sólo pueden obtenerse su código fuente por separado).

Otro punto importante que se debe tener en consideración, es que no puedes formar contenedores multimedia MP4 y 3GP con cualquier formato de pista de audio/video que tengas a mano. Es necesario considerar los formatos de audio y video que soporta el Contenedor multimedia, y en último caso, también considerar los formatos que soporta el dispositivo multimedia y/o celular destino.

Por ejemplo los teléfonos celular Sony Ericsson, comenzando del K700, soportan el formato de audio AAC-LC, comenzando del W550 tienen soporte para HE-AAC (AAC with SBR), y los modelos P990, K610, W890i para adelante tienen soporte para HE-AAC v2.

Descarga el instalador de YAMB

Descarga el instalador de YAMB y otras distribuciones desde http://yamb.unite-video.com/download.html.

FAAC. Es un codificador AAC MPEG-4 y MPEG-2, un proyecto de software libre con una licencia GPL. Será utilizado casi al final de nuestra cadena de producción para producir nuestra pista de audio.

Descarga una distribución binaria de FAAC

Descarga una distribución binaria de FAAC-1.26.1 desde http://www.rarewares.org/.

Herramientas opcionales

AC3Filter. Es un proyecto de software libre que ofrece la codificación/decodificación de contenido AC3 mediante un conjunto de herramientas entre las que se incluyen: codificador, decodificador, filtro de procesamiento, filtro DirectShow, plugin para Winamp, programas por línea de comandos, plugins para CoolEdit/Adobe Audition y otros. Si te toca realizar el procesamiento de una pista de audio AC3 (Dolby Digital), podrías utilizar el decodificador incluido en el subproyecto AC3Filter tools, para transformar la pista de audio a WAV (un formato contenedor) antes de transformarlo al formato final (AAC-LC en mi caso).

Descarga AC3Filter-tools

Descarga AC3Filter-tools-0.2a directamente desde la página del subproyecto.

Nero-AAC-Codec. Nero AG ofrece de manera gratuita, un conjunto de utilidades en línea de comandos para la codificación/decodificación de pistas de audio AAC. El codificador toma como entrada un archivo WAV, ofrece un conjunto de opciones para definir el formato AAC a utilizar, permite definir la tasa promedio de bits de la pista resultante, y algunas otras opciones. Es una alternativa Freeware a FAAC.

Descarga Nero-AAC-Codec

Descarga Nero-AAC-Codec-1.1.34.2 directamente desde el sitio oficial de Nero AG.

Winamp. Winamp no es software libre es freeware, por ello uno es libre de descargarlo y usarlo sin estarse comprometiéndo legalmente. Además, tanto la distribución estándar como la distribución Pro, también ofrecen la posibilidad de exportar una pista de audio a otro formato de salida, mediante su Convertidor de formatos, al hacerlo uno puede elegir un nuevo formato de compresión, modificar la tasa promedio de bits y modificar el modo de los canales de audio (estéreo/mono).

Para realizar la conversión, uno debe seleccionar el archivo de sonido fuente, invocar el menú contextual (botón derecho del ratón) y elegir la opción Enviar a: > Convertidor de formatos, el diálogo que se presentará a continuación, permitirá fijar los parámetros de salida del Convertidor de formatos.

Descarga Winamp

Descarga Winamp-5.541 desde el sitio oficial de Nullsoft.

Con estos conceptos en mente, estamos listos para realizar nuestra labor, siempre y cuando hayamos descargado e instalado el software mínimo necesario.

En la siguiente entrega, explicaremos el procedimiento de transformación paso a paso…

Palabras clave: 3GP, AAC, AAC-LC, AC3, AC3Filter, AC3Filter tools, AVI, Bitrate, Celular, Codec, Códec, codificación, Container format, decodificación, DirectShow, Dolby Digital, Edición lineal de video, FAAC, FFDShow, FFDShow-tryout, ffvdub.vdf, Formato contenedor. Contenedor multimedia, Frecuencia de muestreo, HE-AAC, HE-AAC v2, K610, K700, Media Foundation, Mobile phone, MP4, MP4Box, MPEG-2, MPEG-4, Multimedia, Nero AG, Nero-AAC-Codec, P990, Real Alternative, Real Media, Sampling rate, Software Libre, Sony Ericsson, Tasa de bits, Tasa de muestreo, Velocidad de bits, VirtualDub, VirtualDubMod, VOB, W550, W890i, WAV, Winamp, WinampAC3, YAMB

Enviado por jmt4b04d4v


Comentarios

  1. ufff... te pasaste. ¿estas preparando artículo para la revista Atix?Wink

    Rolando Espinoza La fuenteRolando Espinoza La fuente on martes, 12 agosto 2008, 18:38 UTC # |

  2. Gracias, se me pasó por la cabeza... a propósito pido disculpas por aún no publicar la segunda parte. Me bloquearon el teléfono en casa por falta de pago. Lo publicaré lo antes posible...

    jmt4b04d4vjmt4b04d4v on jueves, 14 agosto 2008, 18:47 UTC # |

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